Op een afstand van ongeveer zeven miljard lichtjaar bevindt zich een astronomisch object dat de fundamenten van onze kennis over het heelal doet wankelen. Het gaat om het supercluster El Gordo, een kolossale verzameling sterrenstelsels die bestaat uit twee regio's die momenteel met elkaar botsen. Met een geschatte massa van ruim twee biljard zonsmassa's is dit complex zo uitzonderlijk groot dat het de bijnaam "de dikke" heeft gekregen.
Het bestaan van El Gordo vormt een aanzienlijke uitdaging voor het standaardmodel van de kosmologie. Omdat het cluster zich in een relatief vroege fase van het universum bevindt, is het volgens huidige wetenschappelijke inzichten onverklaarbaar hoe een dergelijke massa zo snel kon samenklonteren. In een universum dat wordt gedomineerd door zogenaamde "koude" donkere materie, is de vorming van een cluster van deze omvang in zo'n kort tijdsbestek theoretisch zeer problematisch. Volgens universetoday.com is het binnen de huidige kaders lastig te verklaren hoe koude donkere materie deze versnelde clustering zou kunnen veroorzaken.
Donkere materie vormt het grootste deel van de massa in het universum, maar blijft ongrijpbaar omdat het niet reageert op licht en nauwelijks interactie heeft met reguliere materie. Een cruciaal punt in de astrofysica is de vraag of donkere materie wel met zichzelf interacteert. De gangbare aanname is dat dit niet gebeurt; als donkere materie-deeltjes namelijk constant zouden botsen, zouden ze kinetische energie genereren en opwarmen, wat in strijd is met de observaties dat deze materie "koud" is.
Om de paradox van El Gordo op te lossen, wordt er gekeken naar modellen van zelfinteragerende donkere materie (SIDM). Hoewel SIDM de snelle vorming van vroege superclusters kan verklaren, creëert dit normaal gesproken een overschot aan warme donkere materie, wat niet overeenkomt met de werkelijkheid. Om dit conflict op te lossen, wordt in een nieuw model beschreven dat uitgaat van een twee-toestandsinteractie.
In dit voorgestelde scenario zijn de meeste botsingen tussen donkere materie-deeltjes elastisch, waardoor de temperatuur stabiel blijft. Echter, wanneer een specifieke energiedrempel wordt overschreden, kan een botsing een deeltje in een zogenaamde "aangeslagen toestand" brengen. Dit proces zorgt ervoor dat kinetische energie uit de botsing wordt onttrokken. Door deze specifieke interactie zou de clustering van sterrenstelsels versneld kunnen worden zonder dat de donkere materie te sterk opwarmt.
Hoewel de resultaten van deze theoretische benadering volgens tot nu toe gemengd zijn, biedt het een mogelijk kader om het bestaan van giganten zoals El Gordo in het vroege universum te rechtvaardigen. Het onderzoek suggereert dat de eigenschappen van donkere materie complexer kunnen zijn dan het standaardmodel doet vermoeden. De analyse van dit supercluster blijft daarom een sleutelmoment voor astronomen die proberen te begrijpen hoe de grootste structuren in de kosmos zijn ontstaan, zoals verder uitgewerkt in de berichtgeving van .